車載控制系統

AGV車載控制系統（OnboardSystem），即AGV單機控制系統，在收到上位系統的指令后，負責AGV單機的導航，導引，路徑選擇，車輛驅動，裝卸操作等功能。

導航（Navigation）：AGV單機通過自身裝備的導航器件測量并計算出所在全局坐標中的位置和航向。

導引（Guidance）：AGV單機根據目前的位置、航向及預先設定的理論軌跡來計算下個周期的速度值和轉向角度值即，AGV運動的命令值。

路徑選擇（Searching）：AGV單機根據上位系統的指令，通過計算，預先選擇即將運行的路徑，并將結果報送上位控制系統，能否運行由上位系統根據其它AGV所在的位置統一調配。AGV單機行走的路徑是根據實際工作條件設計的，它有若干"段"（Segment）組成。每一"段"都指明了該段的起始點、終止點，以及AGV在該段的行駛速度和轉向等信息。

車輛驅動（Driving）：AGV單機根據導引（Guidance）的計算結果和路徑選擇信息，通過伺服器件控制車輛運行。

導航/導引方式及特點

AGV之所以能夠實現無人駕駛，導航和導引對其起到了至關重要的作用，隨著技術的發展，目前能夠用于AGV的導航/導引技術主要有以下幾種：

1 直接坐標（CartesianGuidance）

用定位塊將AGV的行駛區域分成若干坐標小區域，通過對小區域的計數實現導引，一般有光電式（將坐標小區域以兩種顏色劃分，通過光電器件計數）和電磁式（將坐標小區域以金屬塊或磁塊劃分，通過電磁感應器件計數）兩種形式，其優點是可以實現路徑的修改，導引的可靠性好，對環境無特別要求。缺點是地面測量安裝復雜，工作量大，導引精度和定位精度較低，且無法滿足復雜路徑的要求。

2 電磁導引（WireGuidance）

電磁導引是較為傳統的導引方式之一，目前仍被許多系統采用，它是在AGV的行駛路徑上埋設金屬線，并在金屬線加載導引頻率，通過對導引頻率的識別來實現AGV的導引。其主要優點是引線隱蔽，不易污染和破損，導引原理簡單而可靠，便于控制和通訊，對聲光無干擾，制造成本較低。缺點是路徑難以更改擴展，對復雜路徑的局限性大。

3 磁帶導引（MagneticTapeGuidance）

與電磁導引相近，用在路面上貼磁帶替代在地面下埋設金屬線，通過磁感應信號實現導引，其靈活性比較好，改變或擴充路徑較容易，磁帶鋪設簡單易行，但此導引方式易受環路周圍金屬物質的干擾，磁帶易受機械損傷，因此導引的可靠性受外界影響較大。

4 光學導引（OpticalGuidance）

在AGV的行駛路徑上涂漆或粘貼色帶，通過對攝像機采入的色帶圖象信號進行簡單處理而實現導引，其靈活性比較好，地面路線設置簡單易行，但對色帶的污染和機械磨損十分敏感，對環境要求過高，導引可靠性較差，精度較低。

5 激光導航（LaserNavigation）

激光導引是在AGV行駛路徑的周圍安裝位置精確的激光反射板，AGV通過激光掃描器發射激光束，同時采集由反射板反射的激光束，來確定其當前的位置和航向，并通過連續的三角幾何運算來實現AGV的導引。此項技術最大的優點是，AGV定位精確；地面無需其他定位設施；行駛路徑可靈活多變，能夠適合多種現場環境，它是目前國外許多AGV生產廠家優先采用的先進導引方式；缺點是制造成本高，對環境要求較相對苛刻（外界光線，地面要求，能見度要求等），不適合室外（尤其是易受雨、雪、霧的影響）。

6 慣性導航（InertialNavigation）

慣性導航是在AGV上安裝陀螺儀，在行駛區域的地面上安裝定位塊，AGV可通過對陀螺儀偏差信號（角速率）的計算及地面定位塊信號的采集來確定自身的位置和航向，從而實現導引。此項技術在軍方較早運用，其主要優點是技術先進，較之有線導引，地面處理工作量小，路徑靈活性強。其缺點是制造成本較高，導引的精度和可靠性與陀螺儀的制造精度及其后續信號處理密切相關。

7 視覺導航（VisualNavigation）

對AGV行駛區域的環境進行圖象識別，實現智能行駛，這是一種具有巨大潛力的導引技術，此項技術已被少數國家的軍方采用，將其應用到AGV上還只停留在研究中，目前還未出現采用此類技術的實用型AGV。可以想象，圖象識別技術與激光導引技術相結合將會AGV更加完美，如導引的精確性和可靠性，行駛的安全性，智能化的記憶識別等都將更加完美。

8 GPS（全球定位系統）導航（GlobalPositionSystem）

通過衛星對非固定路面系統中的控制對象進行跟蹤和制導，目前此項技術還在發展和完善，通常用于室外遠距離的跟蹤和制導，其精度取決于衛星在空中的固定精度和數量，以及控制對象周圍環境等因素。由此發展出來的是iGPS（室內GPS）和dGPS（用于室外的差分GPS），其精度要遠遠高于民用GPS，但地面設施的制造成本是一般用戶無法接受的。

9 UWB(Ultra Wideband)

是一種無載波通信技術，利用納秒至微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數據。有人稱它為無線電領域的一次革命性進展，認為它將成為未來短距離無線通信的主流技術。總的來說，UWB在早期被用來應用在近距離高速數據傳輸，近年來國外開始利用其亞納秒級超窄脈沖來做近距離精確室內定位。UWB又名超寬帶。UWB無線通信是一種不用載波，而采用時間間隔極短(小于1ns)的脈沖進行通信的方，UWB(UltraWideband)是一種無載波通信技術，利用納秒至微微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數據。通過在較寬的頻譜上傳送極低功率的信號，UWB能在10米-50米左右的范圍內實現數百Mbit/s至數Gbit/s的數據傳輸速率。抗干擾性能強，傳輸速率高，系統容量大發送功率非常小。UWB系統發射功率非常小，通信設備可以用小于1mW的發射功率就能實現通信。低發射功率大大延長系統電源工作時間。而且，發射功率小，其電磁波輻射對人體的影響也會很小，應用面就廣。

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